Hallo,
für mein Positionierungsprojekt im Freien benötige ich auf dem Fahrzeug einen IR-Sender.
Ich benötige 8 bis 9 Stück gleichzeitig sendende TSAL6400 1,35 V, 100mA, 940nm.
Mit 38 kHZ gepulst. Die tatsächliche Sendezeit ist weniger als 1 Millisek. je Sekunde
Bei einer ähnlichen Aufgabe mit arduino habt Ihr mir eine Konstantstromquelle empfohlen, Diese funktioniert gut.
Jetzt muss ich aber zur Erzeugung des Impulses einen ESP32 mit 3,3 V verwenden.
Wäre diese Schaltung sinnvoll ? Welchen MOSFET müsste man nehmen und wie sind die Widerstände zu dimensionieren ? Welche Spannung sollte ich verwenden ? Reichen 5 V(3 * 1,35 = 4,05 V -> R3= 10 Ohm) ?
Die Spannungsquelle ist ein Lithium Akku 24 bis 29 V. 3,3 V und 5 V werden bereits mit LM2596 bereit gestellt.
Ich wäre dankbar, wenn Ihr einem elektron. Laien nochmal helfen könntet.
Noch eine Zusatzfrage. Nach meinen Erfahrungen ist es im Freien sehr schwierig zu testen, ob die IR-LED's tatsächlich senden (nur ein paar Hundert Mikrosek., mit Handykamera). Könnte man im Schaltplan nicht eine sichtbare Kontroll-LED mit wenigen mA ergänzen ? Die sollte natürlich nichts anzeigen, wenn kein normaler Stromfluss.
Diese Schaltung ging von Steuerspannung 5 V aus, jetzt 3,3 V. Und als Stromquelle wurde damals 24 V angegeben. Tatsächlich sind es aber ca. 24 bis 29 V. Ich gehe davon aus, dass beides unzulässige Abweichungen sind.
Ich gehe davon aus, dass die K-Stromquelle mit einem NPN Transistor und nicht mit einem MOSFet umgesetzt wurde. Bipolartransistoren sind Strom- und nicht Spannungsgesteuert.
@TO: Du hast geschrieben, dass Du eine Konstantstromquelle mit Erfolg einsetzt. Da Du auf einen älteren Thread verlinkt hast, ist meine Vermutung, dass Du von der Lösung sprichst:
Ist das so? Wenn ja, geht es eigentlich nur darum, dass der Basisstrom nicht größer als 12mA (max. erlaubter Strom am ESP32 Pin) sein darf und ermittelt werden muss, ob der ausreicht. Wenn ich richtig rechne, liegt der bei der "alten" Schaltung bei (5V-1,4V / R330) bei ca. 10-11mA.
Aber vielleicht hat ja jemand noch einen besseren Vorschlag oder Einwände.
Das mit dem vorgeschalteten Transistor kannst Du natürlich auch machen. Dann würde Q1 weiter mit 5V geschaltet und man müsste an dem bestehenden gar nichts ändern.
Entweder parallel zu den 1N4148 Dioden vor R1. Dann leuchtet sie, wenn der Pin auf High geht oder parallel zu den IR Dioden. Mit einem jeweils passenden Vorwiderstand natürlich.
Den Basiswiderstand und die Dioden weglassen, funktioniert so nicht mit 3,3V!
Kritisch ist nur der Emitterwiderstand. Der wäre bei einem NPN Darlington Transistor (TIP112...) etwa
(3,3-1,4 V)/100 mA = 19 Ohm
bei einem Basisstrom weit unter 1mA.
Hausaufgabe: Welche Leistung muß der Emitterwiderstand und welche der Transistor (worst case) haben?
Die zwei Dioden D1 und D2 sind doch der Konstantstromquellen-Trick.
An den Dioden fällt konstant 1,4V ab. Bei 5V fließt durch R1
(5V - 1,4V) / 330 Ohm = 10 mA
Bei 3,3V fließt durch R1 nur 5,7 mA
Beides ist OK.
Wenn der BD139 eine Basisspannung von 0,7V hat, ist an R2 konstant 0.7V (nachmessen) und mit 10 Ohm ergibt sich ein Konstantstrom von 70 mA, unabhängig von der Steuerspannung 3,3V / 5 V und unabhängig von den 24 - 29 V.
(Etwas vereinfacht natürlich)
Der Schaltung von @mei-rob in #10 ist es jedenfalls egal, ob der Arduino 5V oder 3,3V liefert, der R1 = 330 Ohm passt in beiden Fällen.
220 Ohm von @Kai-R (#11) geht auch, ein BD139 hält allerdings mehr Kollektorstrom aus als ein BC337, und da der Transistor nicht voll durchgeschaltet wird und die überschüssige Leistung verbraten muss, würde ich eher den BD139 nehmen
Das ist klar. Die sollen ja auch nicht weg. Ich hatte ja schon in #4 geschrieben, dass das auch mit 3,3V so weiter verwendet werden kann. Ich habe nur in dem Beispiel in #11 den Basiswiderstand (und R3) etwas kleiner gemacht, weil dadurch der Konstantstrom (in der Simulation) ein kleines bisschen höher wurde.
Es wird in Wirklichkeit auch ein BD139 verwendet. Jedenfalls war in dem „alten“ Thread nur von diesem Typ die Rede.
Und die teilen sich nochmal auf zwischen den Dioden und dem Basisstrom des Transistors. Wie hoch muß denn der Basisstrom für 100 mA Kollektorstrom werden?
Dabei ist auch noch fraglich, ob die Dioden so viel besser sind als der 3,3V Regler auf dem ESP32 Board.
Nochmal zu meinem Problem der Sichbarmachung des gepulsten Infrarotsignales.
Wäre es nicht am besten man könnte in der Reihe der 8 IR-LED den Impuls messen?
Dafür könnte ich event. einen extra arduino/nano verwenden, den ich nach Bedarf zuschalte wie ein Messgerät. Mit pulseIn() kann man ab 10 Mikrosekunden messen. Aber wie muß ich das in die Schaltung einfügen, damit ein sinnvolles Ergebnis entsteht, die Konstantstromquelle nicht beeinflußt wird und der arduino keinen Schaden nimmt?
Die andere Variante wäre, ich nehme einen extra arduino mit IR-Sensor(TSOP4838) und Signallampe.
